Zugl.: Hamburg-Harburg, Techn. Universiẗat, Diss., 2002.

Techn. Universiẗat, Diss., 1999--Darmstadt.

Techn. Universiẗat, Diss., 2003--Berlin.

Für drehzahl- und lagegeregelte elektrische Antriebssysteme mit mechanisch-elastischen Übertragungselementen exitiert eine Fülle von Regelstrategien. Jede von ihnen weist spezifische Vor- aber auch Nachteile auf, welche letztlich auf die eigene prinzipbedingte Güteschranke zurückzuführen sind. Um eine solche Güteschranke zu durchbrechen muß man grundsätzlich die Strukturbeschränkung des Reglers angreifen. Hierfür werden zwei Möglichkeiten aufgezeigt, ein parametervariables und ein strukturvariables Regelkonzept. Mit der Parameter-und der Strukturvariabilität lassen sich konventionelle Regler qualitativ aufwerten, und unterschiedliche Regelprinzipien kombinieren. Insbesondere können Nutz-Nichtlinearitäten in systematischer Weise in lineare Regler integriert werden. Das parametervariable Regelkonzept verfolgt dem Ziel, das dynamische Regelverhalten konventioneller Regler durch Online-Tuning der Reglerparameter zu verbessern. Hierbei können unterschiedliche Parametersätze vorteilhaft kombiniert werden, so dass die Güteschranke des konventionellen Reglers überwunden wird. Der systematische Entwurf vereint die klassischen linearen Methoden mit der heuristischen fuzzy-basierten Vorgehensweise. Beim strukturvariablen Konzept handelt es sich um ein auf das Sliding-Mode-Prinzip basierte Regelverfahren, dessen Hauptgegenstand die Güterobustheit der Regelung gegenüber Parameterunsicherheiten ist. Um die Nachteile des Sliding-Mode-Prinzips zu vermeiden und damit die Realisierbarkeit für elektrische Antriebssysteme zu erhöhen, werden Methoden für die Rekonstruktion der Zustandsgrößen und für die Chattering-Reduktion vorgeschlagen. Auch das strukturvariables Konzept beinhaltet einen starken Bezug zu linearen Prinzipien. Möglichkeiten zur Kombination beider vorgeschlagenen Konzepte werden ansatzmässig aufgezeigt. Die beiden Konzepte werden in Simulation und an einer Versuchsanlage experimentell erprobt

Mit dem Erreichen der Grenzen der konventionellen MOSFET-Skalierung werden neue Techniken untersucht, um die Leistungsfähigkeit der CMOS-Technologie dem bisherigen Trend folgend weiter zu steigern. Einer dieser Ansätze ist die Verwendung mechanischer Verspannungen im Transistorkanal. Mechanische Verspannungen führen zu Kristalldeformationen und ändern die elektronische Bandstruktur von Silizium, so dass n- und p-MOSFETs mit verspannten Kanälen erhöhte Ladungsträgerbeweglichkeiten und demzufolge eine gesteigerte Leistungsfähigkeit aufweisen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Auswirkungen mechanischer Verspannungen auf die elektronischen Eigenschaften planarer Silicon-On-Insulator-MOSFETs für Höchstleistungsanwendungen sowie mit deren Optimierung und technologischen Begrenzungen. Der Effekt der Verspannung auf die Bandstruktur von Silizium und die Ladungsträgerbeweglichkeit wird zunächst systematisch mit Hilfe der empirischen Pseudopotenzialmethode und der Deformationspotenzialtheorie untersucht. Verringerte Streuraten und kleinere effektive Massen als Folge der Aufspaltung der Energiebänder sowie von Bandverformungen sind der Hauptgrund für eine erhöhte Löcher- bzw. Elektronenbeweglichkeit. Die unterschiedlichen Konzepte zur Erzeugung der Verspannung werden kurz rekapituliert. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt auf den verspannten Deckschichten, den Si1-xGex- bzw. Si1-yCy- Source/Drain-Gebieten, den verspannungsspeichernden Prozessen und den verspannten Substraten. Die starke Abhängigkeit dieser Verspannungstechniken von der Transistorstruktur macht die Nutzung numerischer Simulationen unabdingbar. So werden die Auswirkungen von Variationen der Transistorgeometrie sowie von Prozessparametern im Hinblick auf die Verspannung und die Drainstromänderungen der Transistoren neben den Messungen am gefertigten Transistor auch anhand numerischer Simulationen dargestellt und verglichen. Wesentliche Parameter für eine erhöhte Verspannung werden bestimmt und technologische Herausforderungen bei der Prozessintegration diskutiert. Die durchgeführten Simulationen und das erlangte Verständnis der Wirkungsweise der Verspannungstechniken ermöglichen es, das Potenzial dieser Verspannungstechniken für weitere Leistungssteigerungen in zukünftigen Technologiegenerationen abzuschätzen. Dadurch ist es möglich, die Prozessbedingungen und die Eigenschaften der fertigen Bauelemente im Hinblick auf eine gesteigerte Leistungsfähigkeit hin zu optimieren. Mit der weiteren Verkleinerung der Strukturgrößen der Bauelemente wird der zunehmende Einfluss der parasitären Source/Drain-Widerstände als Begrenzung der Effektivität der Verspannungstechniken identifiziert. Anschließend werden die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Verspannungstechniken hervorgehoben bzw. die gegebenenfalls auftretenden Einschränkungen angesprochen. Abschließend wird das Transportverhalten sowohl im linearen ohmschen Bereich als auch unter dem Einfluss hoher elektrischer Feldstärken analysiert und die deutlichen Unterschiede für die Leistungssteigerungen der verspannten n- und p-MOSFETs begründet. / As conventional MOSFET scaling is reaching its limits, several novel techniques are investigated to extend the CMOS roadmap. One of these techniques is the introduction of mechanical strain in the silicon transistor channel. Because strain changes the inter-atomic distances and thus the electronic band structure of silicon, ntype and p-type transistors with strained channels can show enhanced carrier mobility and performance. The purpose of this thesis is to analyze and understand the effects of strain on the electronic properties of planar silicon-on-insulator MOSFETs for high-performance applications as well as the optimization of various stress techniques and their technological limitations. First, the effect of strain on the electronic band structure of silicon and the carrier mobility is studied systematically using the empirical pseudopotential method and the deformation potential theory. Strain-induced energy band splitting and band deformations alter the electron and hole mobility through modulated effective masses and modified scattering rates. The various concepts for strain generation inside the transistor channel are reviewed. The focus of this work is on strained overlayer films, strained Si1-xGex and Si1-yCy in the source/drain regions, stress memorization techniques and strained substrates. It is shown, that strained silicon based improvements are highly sensitive to the device layout and geometry. For that reason, numerical simulations are indispensable to analyze the efficiency of the strain techniques to transfer strain into the channel. In close relation with experimental work the results from detailed simulation studies including parameter variations and material analyses are presented, as well as a thorough investigation of critical parameters to increase the strain in the transistor channel. Thus, the process conditions and the properties of the fabricated devices can be optimized with respect to higher performance. In addition, technological limitations are discussed and the potential of the different strain techniques for further performance enhancements in future technology generations is evaluated. With the continuing reduction in device dimensions the detrimental impact of the parasitic source/drain resistance on device performance is quantified and projected to be the bottleneck for strain-induced performance improvements. Next, the effects from a combination of individual strain techniques are studied and their interactions or possible restrictions are highlighted. Finally, the transport properties in the low-field transport regime as well as under high electrical fields are analyzed and the notable differences between strained n-type and p-type transistors are discussed.

The outstanding properties of carbon nanotubes (CNTs) keep attracting the attention of researchers from different fields. CNTs are promising candidates for applications e.g. in lightweight construction but also in electronics, medicine and many more. The basis for the realization of the manifold applications is a detailed knowledge of the material properties of the carbon nanotubes. In particular for applications in lightweight constructions or in composites, the knowledge of the mechanical behavior of the CNTs is of vital interest. Hence, a lot of effort is put into the experimental and theoretical determination of the mechanical material properties of CNTs. Due to their small size, special techniques have to be applied. In this research, a modified molecular structural mechanics model for the numerical determination of the mechanical behavior of carbon nanotubes is presented. It uses an advanced approach for the geometrical representation of the CNT structure while the covalent bonds in the CNTs are represented by beam elements. Furthermore, the model is specifically designed to overcome major drawbacks in existing molecular structural mechanics models. This includes energetic consistency with the underlying chemical force field. The model is developed further to enable the application of a more advanced chemical force field representation. The developed model is able to predict, inter alia, the lateral and radial stiffness properties of the CNTs. The results for the lateral stiffness are given and discussed in order to emphasize the progress made with the presented approach.

Für drehzahl- und lagegeregelte elektrische Antriebssysteme mit mechanisch-elastischen Übertragungselementen exitiert eine Fülle von Regelstrategien. Jede von ihnen weist spezifische Vor- aber auch Nachteile auf, welche letztlich auf die eigene prinzipbedingte Güteschranke zurückzuführen sind. Um eine solche Güteschranke zu durchbrechen muß man grundsätzlich die Strukturbeschränkung des Reglers angreifen. Hierfür werden zwei Möglichkeiten aufgezeigt, ein parametervariables und ein strukturvariables Regelkonzept. Mit der Parameter-und der Strukturvariabilität lassen sich konventionelle Regler qualitativ aufwerten, und unterschiedliche Regelprinzipien kombinieren. Insbesondere können Nutz-Nichtlinearitäten in systematischer Weise in lineare Regler integriert werden. Das parametervariable Regelkonzept verfolgt dem Ziel, das dynamische Regelverhalten konventioneller Regler durch Online-Tuning der Reglerparameter zu verbessern. Hierbei können unterschiedliche Parametersätze vorteilhaft kombiniert werden, so dass die Güteschranke des konventionellen Reglers überwunden wird. Der systematische Entwurf vereint die klassischen linearen Methoden mit der heuristischen fuzzy-basierten Vorgehensweise. Beim strukturvariablen Konzept handelt es sich um ein auf das Sliding-Mode-Prinzip basierte Regelverfahren, dessen Hauptgegenstand die Güterobustheit der Regelung gegenüber Parameterunsicherheiten ist. Um die Nachteile des Sliding-Mode-Prinzips zu vermeiden und damit die Realisierbarkeit für elektrische Antriebssysteme zu erhöhen, werden Methoden für die Rekonstruktion der Zustandsgrößen und für die Chattering-Reduktion vorgeschlagen. Auch das strukturvariables Konzept beinhaltet einen starken Bezug zu linearen Prinzipien. Möglichkeiten zur Kombination beider vorgeschlagenen Konzepte werden ansatzmässig aufgezeigt. Die beiden Konzepte werden in Simulation und an einer Versuchsanlage experimentell erprobt

Statische Rottereaktoren sind mit ihrem Festbett das vorherrschende technologische Konzept zur biologischen Behandlung von Restabfall (MBA) und zur Bioabfallkompostierung. Auftretende prozesstechnische Probleme beim Reaktorbetrieb waren die Motivation zur vorliegenden Arbeit. Untersucht wurde das Betriebsverhalten am Beispiel von MBA-Anlagen. Die Bedingungen und Vorgänge wurden im Kontext von Stoffsystem und technischem System unter Anwendung verfahrenstechnischer Methoden analysiert. Für Großanlagen geeignete experimentelle Methoden wurden entwickelt und das Betriebsverhalten im Istzustand und im modifizierten Anlagenzustand beschrieben. Es wurden signifikante Beeinflussungen der Rottebedingungen durch Stoffsystem und Prozessführung unter Einwirkung der Technik deutlich. Die prozessrelevanten Einflussfaktoren sowie deren Ursachen und Wirkungen auf das Betriebsverhalten konnten analysiert und zahlreiche konzeptions- und konstruktionsbedingte Probleme statischer Rottereaktoren identifiziert werden. Als besonders problematisch zeigten sich stochastisch und systematisch auftretende Vorzugsströmungen aufgrund der Heterogenität des Haufwerks und undefinierte Bedingungen zur Belüftung aufgrund schwankender Druckbedingungen im Prozessluftsystem und gegenseitiger Beeinflussungen. Aus den Ergebnissen wurden Maßnahmen für einen verbesserten Betrieb bestehender Anlagen und Lösungen für zukünftige Anlagen abgeleitet / With their fixed bed, static reactors are the predominant technological concept for the biological treatment of residual waste (MBT) and for the composting of bio-waste. Process-based problems in the reactor operation were the motivation for the present work. The operating behavior was examined using the example of MBT plants. The conditions and processes were analyzed in the context of the material system and the technical system using process engineering methods. Experimental methods suitable for real plants were developed and the operating behavior in the current state and in the modified plant state was described. Significant influences on the rotting conditions by the material system and process management under the effect of technology became apparent. The process-relevant influencing factors and their causes and effects on the operating behavior could be analyzed and numerous concept- and construction-conditioned problems of static reactors could be identified. Stochastic and systematic preference flows due to the heterogeneity of the material in the reactor and undefined conditions for ventilation due to fluctuating pressure conditions in the process air system and mutual influences were particularly problematic. Technical measures for improved operating behavior of existing plants and solutions for future plants were derived from the results.

Mechanically adaptable elastomer composites are a class of stimuli responsive polymer composites which can reversibly change its mechanical properties when it comes in contact with stimuli like electric field, light, water, solvents, ions and others. Mechanically adaptable composites are mainly inspired from the sea cucumber dermis which has the ability to change the stiffness of its dermis rapidly and reversibly (connecting tissue) when it is immersed in water. In this work, efforts have been made to develop mechano-adaptive elastomer composites using water as stimuli. In such a case, elastomer composite should absorb water significantly, in order to respond quickly to the stimuli. Therefore, as a first step, stable and repeatable water swellable elastomer composites have been developed by blending epichlorohydrin terpolymer (GECO) with an ethylene oxide based hydrophilic polymer resin (GEPO). Two different approaches have been thereafter explored to develop mechano-adapative composites based on the developed water swellable elastomer composite. In the first approach, the solid–liquid phase transition of the absorbed water is used to tune mechanical properties around 0 °C. The solidified absorbed water (ice crystals) below 0 °C, acts as reinforcing filler, enhancing the mechanical properties (hard state). The ice crystals liquefy above 0 °C and plasticize the polymer chain, thereby reducing the mechanical properties (soft state). In the second approach, the polymorphic transition of calcium sulphate (CaSO4) in presence of water/heat have been exploited by dispersing it as filler in the developed water swellable elastomer composite. Mechanical adaptability is realized by the reinforcement caused when the composite is exposed to water treatment process. Further, this mechanical strength (reinforcement) can be brought back to its initial soft state (unreinforced state) by the heat treatment process. This reversible reinforcing and non-reinforcing ability of the calcium sulphate filler is attributed to the differences in polymer–filler interaction, due to the in situ morphology transformation (micro to nano) of the filler particles. This study reveals the possibility of utilizing conventional rubber technology in developing mechanically adaptable composites with an easily accessible stimulus like water. The two strategies explored here present huge opportunities in developing future smart materials.:Contents 1 Introduction 1 1.1 General introduction 1 1.2 Aim and motivation of the work 3 1.3 Scope of the work 5 2 Literature review 7 2.1 Mechanically adaptive polymer composites 7 2.1.1 Mechanical adaptability triggered by different stimuli 7 2.1.2 Water induced mechano-adaptive composites 10 2.1.3 Possible future applications of mechanically adaptive systems 14 2.2 Water absorption in elastomer composites 16 2.2.1 Strategies used for developing water swellable elastomer composites 17 2.2.2 States of water present in the polymers 20 2.2.3 Effect of water absorption on the thermal and mechanical properties 22 2.2.4 Kinetics of diffusion of water in the hydrophilic polymers 24 2.2.5 Application of water swellable elastomer composites 25 2.3 Calcium sulphate and its polymorphic transition 26 3 Experimental 30 3.1 Materials 30 3.1.1 Polymers 30 3.1.2 Fillers 31 3.2 Preparation of rubber composites 32 3.2.1 Compounding and mixing 32 3.2.2 Curing study and molding 34 3.3 Characterization 35 3.3.1 Water swelling studies 35 3.3.2 Thermal analysis (DSC and TGA) 36 3.3.3 Dynamic mechanical analysis (DMA) 36 3.3.4 Stress–strain studies 37 3.3.5 Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) 38 3.3.6 Morphological analysis 39 3.3.7 X-ray diffraction (XRD) 40 3.3.8 Raman spectroscopy 40 4 Results and discussions 42 4.1 Development of novel water swellable elastomer composites based on GECO/GEPO 42 4.1.1 Miscibility of the polymer blend (GECO/GEPO) systems 42 4.1.2 Water absorption behavior of GECO/GEPO blends 49 4.1.3 Effect of water swelling on thermal and mechanical properties 54 4.1.4 Cyclic water swellable characteristics 58 4.2 Thermo-responsive mechano-adaptable composites based on solid–liquid phase transition of absorbed water. 60 4.2.1 Quantitative analysis of in situ formed ice crystals 61 4.2.2 Characterization of the filler (ice crystals) morphology 64 4.2.3 Polymer–filler interaction 68 4.2.4 Mechanical adaptability analysis 71 4.3 Utilization of in situ polymorphic alteration of the filler structure in designing mechanically adaptive elastomer composites 77 4.3.1 Process and conditions for mechanical adaptability 79 4.3.2 Investigation of phase transition characteristics of CaSO4 filler 83 4.3.3 In situ morphology transformation analysis 86 4.3.4 Mechanical adaptability investigations 89 5 Conclusions and outlook 96 5.1 Conclusions 96 5.2 Outlooks 99 6 References 100 7 Appendix 109 8 Abbreviations 111 9 Symbols 114 10 Figures 117 11 Tables 123 12 Publications 124 / Mechanisch-adaptive Elastomer-Verbundwerkstoffe sind eine Klasse von stimuli-responsiven Polymer-Verbundwerkstoffen, welche ihre mechanischen Eigenschaften reversibel verändern können, wenn sie mit Stimuli, wie z.B. einem elektrischem Feld, Licht, Wasser, Lösungsmitteln oder Ionen angeregt werden. Mechanisch anpassbare Verbundwerkstoffe sind hauptsächlich von der Haut der Seegurke inspiriert, welche in der Lage ist, die Steifigkeit ihrer Dermis (Bindegewebe) beim Eintauchen in Wasser schnell und reversibel zu verändern. Ziel dieser Arbeit war, mechanisch-adaptive Elastomer-Verbundwerkstoffe zu entwickeln, welche Wasser als Stimulus nutzen. Für diese Anwendung sollte das Elastomermaterial Wasser in einer signifikanten Menge aufnehmen können, um schnell auf den externen Reiz zu reagieren. Daher wurden in einem ersten Schritt stabile und reversibel wasserquellbare Elastomerblends hergestellt, indem ein Epichlorhydrin-Terpolymer (GECO) mit einem hydrophilen Polymerharz auf Ethylenoxidbasis (GEPO) verschnitten wurde. In der Folge wurden zwei verschiedene Ansätze zur Entwicklung mechanisch-adaptiver Verbundwerkstoffe auf Basis des so entwickelten wasserquellbaren Elastomerkomposites verfolgt. Beim ersten Ansatz wird der Fest-Flüssig-Phasenübergang des aufgenommenen Wassers genutzt, um die mechanischen Eigenschaften im‚ Bereich von 0 °C einzustellen. Das erstarrte absorbierte Wasser (Eiskristalle) wirkt unter 0 °C als verstärkender Füllstoff und verbessert die mechanischen Eigenschaften (harter Zustand). Die Eiskristalle verflüssigen sich oberhalb von 0 °C und plastifizieren das Polymer, wodurch die mechanische Verstärkung wieder herabgesetzt wird (weicher Zustand). Im zweiten Ansatz wurde der polymorphe Übergang von Calciumsulfat (CaSO4) in Gegenwart von Wasser bzw. Wärme genutzt, indem es als Füllstoff in einem wasserquellbaren Elastomerkomposit dispergiert wurde. Die mechanische Adaptierbarkeit wird durch die mechanische Verstärkung erreicht, welche bei der Wasseraufnahme des Verbundwerkstoffes entsteht. Anschließend kann diese mechanische Festigkeit (Verstärkung) durch eine Wärmebehandlung wieder in ihren ursprünglichen weichen Zustand (unverstärkter Zustand) zurückgeführt werden. Diese reversible Schaltbarkeit der Verstärkungswirkung des Calciumsulfat-Füllstoffes wird auf die Unterschiede in der Polymer-Füllstoff-Wechselwirkung aufgrund der Transformation der in situ-Morphologie (Mikro zu Nano) der Füllstoffpartikel zurückgeführt. Die vorliegende Arbeit verdeutlicht die Möglichkeiten des Einsatzes konventioneller Kautschuktechnologie bei der Entwicklung mechanisch anpassbarer Komposite mit einem leicht zugänglichen Stimulus wie Wasser. Die beiden hier untersuchten Strategien eröffnen enorme Perspektiven bei der Konzeption zukünftiger intelligenter Materialien.:Contents 1 Introduction 1 1.1 General introduction 1 1.2 Aim and motivation of the work 3 1.3 Scope of the work 5 2 Literature review 7 2.1 Mechanically adaptive polymer composites 7 2.1.1 Mechanical adaptability triggered by different stimuli 7 2.1.2 Water induced mechano-adaptive composites 10 2.1.3 Possible future applications of mechanically adaptive systems 14 2.2 Water absorption in elastomer composites 16 2.2.1 Strategies used for developing water swellable elastomer composites 17 2.2.2 States of water present in the polymers 20 2.2.3 Effect of water absorption on the thermal and mechanical properties 22 2.2.4 Kinetics of diffusion of water in the hydrophilic polymers 24 2.2.5 Application of water swellable elastomer composites 25 2.3 Calcium sulphate and its polymorphic transition 26 3 Experimental 30 3.1 Materials 30 3.1.1 Polymers 30 3.1.2 Fillers 31 3.2 Preparation of rubber composites 32 3.2.1 Compounding and mixing 32 3.2.2 Curing study and molding 34 3.3 Characterization 35 3.3.1 Water swelling studies 35 3.3.2 Thermal analysis (DSC and TGA) 36 3.3.3 Dynamic mechanical analysis (DMA) 36 3.3.4 Stress–strain studies 37 3.3.5 Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) 38 3.3.6 Morphological analysis 39 3.3.7 X-ray diffraction (XRD) 40 3.3.8 Raman spectroscopy 40 4 Results and discussions 42 4.1 Development of novel water swellable elastomer composites based on GECO/GEPO 42 4.1.1 Miscibility of the polymer blend (GECO/GEPO) systems 42 4.1.2 Water absorption behavior of GECO/GEPO blends 49 4.1.3 Effect of water swelling on thermal and mechanical properties 54 4.1.4 Cyclic water swellable characteristics 58 4.2 Thermo-responsive mechano-adaptable composites based on solid–liquid phase transition of absorbed water. 60 4.2.1 Quantitative analysis of in situ formed ice crystals 61 4.2.2 Characterization of the filler (ice crystals) morphology 64 4.2.3 Polymer–filler interaction 68 4.2.4 Mechanical adaptability analysis 71 4.3 Utilization of in situ polymorphic alteration of the filler structure in designing mechanically adaptive elastomer composites 77 4.3.1 Process and conditions for mechanical adaptability 79 4.3.2 Investigation of phase transition characteristics of CaSO4 filler 83 4.3.3 In situ morphology transformation analysis 86 4.3.4 Mechanical adaptability investigations 89 5 Conclusions and outlook 96 5.1 Conclusions 96 5.2 Outlooks 99 6 References 100 7 Appendix 109 8 Abbreviations 111 9 Symbols 114 10 Figures 117 11 Tables 123 12 Publications 124

Zur Verminderung der Kosten und zur Erhöhung der Zuverlässigkeit ist es zukünftig erforderlich, den Verkabelungsaufwand bei Sensoren im Kraftfahrzeug zu senken. Ein Ansatz ist der so genannte autarke Sensor, der seine Hilfsenergie drahtlos aus dem Umfeld gewinnt und seine gewonnen Messdaten ebenfalls drahtlos an einen Kommunikationspunkt überträgt. In der vorliegenden Dissertation wurde die autarke Energiegewinnung für Sensoren anhand mechanisch / elektrischer Energiewandlersysteme untersucht, die eine von Kabelverbindungen unabhängige Energieversorgung des Sensors ermöglichen sollen. Für ein System, welches aus einem translatorischen Schwinger mit magnetischer Federung und einer Anordnung von Induktionsspulen ohne Eisenkreis besteht, wurden theoretische und praktische Untersuchungen durchgeführt. Ausgehend von der, die Bewegung des Systems beschreibenden Differentialgleichung wurden die Einflüsse verschiedener Federungs- und Dämpfungskräfte untersucht. Daraus wurde eine effektive Schwingungsgleichung abgeleitet und hinsichtlich der Amplitude und der Phase gelöst. Die umgesetzte elektrische Leistung des Wandlers wurde aus dem Realteil des Stromflusses abgeleitet. Mit einem realen Fahrzeug wurden Testfahrten durchgeführt, um verschiedene signifikante Fahrbahndaten zu erhalten. Mit diesen Prozessparametern erfolgten später Messungen im Labor. Dafür wurde ein Schwingprüfstand aufgebaut und mehrere Funktionsmuster von Energiewandlersystemen untersucht. / In the future a decrease in sensor cabling inside vehicles becomes of greater importance to reduce cost and increase reliability. One approach is the so called autarkic sensor that generates energy wireless from the sensor's environment and transmits the derived measuring data also wireless to a communication node. Purpose of this dissertation is to discuss the autarkic energy recovery sensors based on a mechanical to electrical conversion which should allow a cable less energy supply. Theoretical and practical tests where made for a system which consists out of a translatory vibration with magnetic suspension and coreless coils. Starting from the differential equations describing the movement of the system, the influence of different ways of suspension and damping forces where investigated. As a result, the actual equation of oscillation was derived and solved with respect to amplitude and phase. The gained electrical power was derived from the real part of the current. Multiple test runs inside a car where performed to obtain some realistic measurement values. Based on those measurements, a test stand was set up inside the laboratory which should simulate normal road conditions. Using this test stand, multiple functional models of energy converting systems were investigated.